微專題七多擋位用電器的綜合計算擋位高溫擋低溫擋電路一個電阻兩個電阻串聯可知：【專題訓練】一、串聯型方法指導：一般通過局部短路改變電路中的總電阻.根據P＝U2R

1.(2023年臨沂市)隨著生活水平的提高，煎餅已由果腹的家庭主食變為臨沂的一道美食.圖甲是具有兩擋加熱功能的煎餅鍋，圖乙是其內部簡化電路圖.當開關S1

和S2

均閉合時，煎餅鍋的加熱功率為968W；僅閉合開關S1時，煎餅鍋的工作電流為1A.求：甲乙

(1)當開關S1

和S2

均閉合時，煎餅鍋的工作電流和電阻R1

的阻值. (2)電阻R2

的阻值.

解：(1)由圖乙可知，當開關S1和S2

均閉合時，R2

被短路，電路為R1的簡單電路.由P＝UI可知此時電路中的電流為

(2)僅閉合開關S1時，兩電阻串聯.由歐姆定律可知此時電路中的總電阻為由串聯電路的電阻特點可知電阻R2

的阻值為R2＝R總－R1＝220Ω－50Ω＝170Ω.擋位高溫擋低溫擋電路兩個電阻并聯一個電阻二、并聯型方法指導：將兩電阻并聯，通過開關的開閉改變總電阻.

2.(2023年廣東省)圖甲是用某款3D打印筆進行立體繪畫時的場景.打印筆通電后，筆內電阻絲發熱使筆內繪畫材料熔化.加熱電路簡化后如圖乙所示，電源電壓恒為6V，R1

和R2

為發熱電阻絲.只閉合S1

時低溫擋工作，S1、S2

都閉合時高溫擋工作，高溫擋和低溫擋的功率比為4∶3，R1＝4Ω，忽略電阻絲阻值隨溫度變化.求：(1)通過R1

的電流.(2)低溫擋的功率.(3)R2

的電阻值.甲乙

解：(1)電源電壓恒為6V，R1＝4Ω，則通過R1

的電流為

(2)只閉合S1

時低溫擋工作，此時電路為只有R1的簡單電路，則低溫擋的功率為

(3)高溫擋和低溫擋的功率比為4∶3，則高溫擋功率為

S1、S2

都閉合時為高溫擋，此時R1、R2

并聯，因R1前后電壓不變，電阻不變，所以功率不變，故R2

的功率為

P2＝P高－P低＝12W－9W＝3W， 則R2

的電阻值為擋位高溫擋中溫擋低溫擋電路電阻并聯一個電阻電阻串聯可知：三、串并聯轉化方法指導：通過開關的開閉改變電路的連接方式，從而改變電路的總阻值.根據P＝U2

R額定電壓220V額定功率高溫中溫440W低溫

3.下圖是電烤箱的等效電路圖，其中R1

和R2

是兩個阻值相同的電熱絲，單刀雙擲開關S2

可接1或2，再結合開關S1，可使該電烤箱在高溫、中溫和低溫三擋之間切換.其工作時的部分參數如表所示.(1)求高溫擋和低溫擋的功率.

(2)若不計熱損失，用高溫擋把1kg的蛋液從20℃加熱到68℃需要多長時間？實際上花了2.5min，此烤箱在高溫擋工作時的熱效率是多少？[蛋液的比熱容c＝2.2×103J/(kg·℃)]

解：S1閉合，S2

接2時，只有R1

工作，處于中溫擋.S1閉合，S2

接1時，R1和R2

并聯，處于高溫擋.S1

斷開，S2接2時，R1

和R2串聯，處于低溫擋.＝＝高溫擋的功率為P高溫＝

U2R并(220V)2

55Ω＝880W，當R1和R2

串聯時，總電阻R串＝2R1＝220Ω，低溫擋的功率為P低溫＝

U2R串(220V)2

220Ω＝220W.1.056×105

J(2)1kg的蛋液從20℃加熱到68℃需要吸收熱量為Q吸＝cmΔt＝2.2×103J/(kg·℃)×1kg×(68℃－20℃)＝1.056×105

J， 若不計熱損失，則消耗電能為

W＝Q吸＝1.056×105J， 需要加熱的時間t＝

WP高溫880W＝＝120s，η＝實際消耗電能為W實＝P高溫

t＝880W×2.5×60s＝1.32×105

J，則熱效率為Q吸W實

1.056×105J×100%＝

1.32×105J×100%＝80%.能為W＝.四、有關電能表的綜合計算方法指導：根據電能表轉盤轉過的圈數計算用電器消耗的電nN其中n為電能表在一定時間內轉盤轉過的圈數；N為電能表上標定的每消耗1kW·h的電能轉盤轉動的圈數.4.(2023年西寧市)小寧家的電飯煲額定電壓為220V，有加熱和保溫兩種工作狀態，額定加熱功率為2000W.問：

(1)在正常加熱狀態下，將2.5kg的水從20℃加熱到沸騰，水吸收的熱量是多少？[氣壓為標準大氣壓，c水＝4.2×103J/(kg·℃)] (2)若此電飯煲的加熱效率為84%，則(1)的加熱過程需要多長時間？

(3)小寧想利用家里的電能表測量電飯煲的實際加熱功率，于是小寧斷開家中其他用電器，讓電飯煲單獨處于加熱狀態，觀察到電能表轉盤在10min內轉了180轉(電能表如圖所示)，則此電飯煲的實際加熱功率為多少？

解：(1)已知在標準大氣壓下水的沸點為100℃，則水吸收的熱量為

Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103

J/(kg·℃)×2.5kg×(100℃－20℃)＝8.4×105

J.

(3)“600revs/(kW·h)”表示電路中用電器每消耗1kW·h電能，電能表轉盤轉600圈.

電飯煲單獨處于加熱狀態下工作，轉盤在10min內轉了180圈，消耗的電能為電飯煲的實際加熱功率為五、電與熱綜合方法指導：電阻消耗的電能全部用來發熱時，Q吸＝W，其中Q吸＝cm(t－t0)，W＝UIt.

5.(2023年阜新市)小新家的電飯鍋有加熱和保溫兩種擋位，其內部簡化電路如圖所示.米飯煮熟后，開關S1自動斷開，同時開關S2

自動閉合，指示燈亮，電飯鍋處于保溫狀態.電飯鍋加熱擋功率為1100W，R2

阻值為1075Ω.問：(1)電飯鍋將0.5kg米飯從20℃加熱到100℃，米飯吸收的熱量是多少？[米飯的比熱容c＝4.0×103

J/(kg·℃)](2)加熱電阻R1的阻值是多少？(3)若指示燈兩端的電壓為5V，通過R2

的電流是多少？小燈泡的實際功率是多少？解：(1)米飯吸收的熱量為Q吸＝cm(t－t0)＝4×103J/(kg·℃)×0.5kg×(100℃－20℃)＝1.6×105

J.(2)開關S1

閉合，S2

斷開，電飯鍋處于加熱擋位，此時電路為加熱電阻R1

的簡單電路，加熱電阻R1

的阻值為

(3)開關S2

閉合，S1

斷開，電飯鍋處于保溫擋位，此時燈泡和R2

串聯接入電路，串聯電路總電壓等于各部分電壓之和，根據歐姆定律可得此時通過R2

的電流為

根據串聯電路中各處電流相等的規律可知小燈泡的實際功率為

PL＝ULI＝5V×0.2A＝1W.t0)，W＝UIt，效率η＝

六、有關電熱效率的綜合計算方法指導：由于存在熱損失等原因，Q吸<W，其中Q吸＝cm(t－Q吸

W.

6.(2023年東莞市三模)圖甲為某一款多擋位電熱水器，某內部簡化電路如圖乙所示.該電熱水器有低擋位、中擋位和高擋位三個工作擋位.已知U＝220V，R1＝44Ω，R2＝88Ω，c水＝4.2×103

J/(kg·℃).甲乙(1)將50kg的水從20℃加熱到60℃，求水吸收的熱量.(2)求該電熱水器低擋位工作時的功率.

(3)當電熱水器用高擋位加熱時，將50kg的水從20℃加熱到60℃用時1.5h，求電熱水器此擋位的加熱效率.(保留一位小數)＝

解：(1)水吸收的熱量為

Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×50kg×(60℃－20℃)＝8.4×106J. (2)已知R1<R2，當電路中只有R2

時，電路的電阻最大，由P＝U2

R可知電路的電功率最小，即低擋位，則低擋位工作時的功率為P低＝U2

(220V)2

R2

88Ω＝550W.(3)由圖可知，當S1和S2

均閉合時，R1

和R2

并聯，由并聯電U2

R可知此時電路的電阻特點